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Bonjour,

1) Rédaction d'un protocole :

→ Remplir une éprouvette graduée d'un volume d'huile [tex]V_{huile}[/tex] connu, en ajustant au trait de jauge à l'aide d'une pipette Pasteur.

→ Placer devant cette éprouvette un appareil photo capable de prendre des photos en rafale.

→ Prendre des photos en rafale à partir du moment où est versé la goutte de permanganate de potassium.

→ A l'aide de l'appareil photo et des ses fonctionnalités, on obtient l'évolution de la trajectoire de la goutte au cours du temps avec une unique photo : il s'agit d'une chronophotographie.

2) D'après la chronophotographie, le mouvement de la goutte semble rectiligne et uniforme (constant).

On détermine la valeur de la vitesse.

On constate que la goutte parcourt une distance [tex]d_{goutte}=157 \ mm[/tex] en une durée [tex]12,5 \tau =12,5\times 1,0=12,5s[/tex].

→ Ainsi, la vitesse de la goutte vaut :

[tex]v_{goutte}=\dfrac{157}{12,5}=12,6 \ mm.s^{-1}=1,26 \ cm.s^{-1}[/tex]

3)

Le poids de la goutte vaut :

• [tex]P_{goutte}=m_{goutte}\times g=5,0\times 10^{-5}\times 9,81=4,9\times 10^{-4} \ N[/tex]

La valeur de la poussée d'Archimède qui s'exerce sur la goutte vaut :

• [tex]\Pi_{goutte}=\rho(huile)\times V\times g[/tex]

On convertit [tex]V[/tex] en [tex]m^{3}[/tex].

On sait que :

• [tex]1L=1 \ 000mL=1 \ dm^{3}[/tex]

• [tex]1 \ 000 \ dm^{3}=1 \ m^{3}[/tex]

Donc : [tex]1 \ 000mL=0,001 m^{3}[/tex]

donc : [tex]V=0,050mL=5\times 10^{-8} \ m^{3}[/tex]

On obtient :

[tex]\Pi_{goutte}=920\times0,050\times 10^{-8}\times 9,81=4,5\times 10^{-6} \ N[/tex]

4) En admettant que la goutte est en mouvement rectiligne uniforme, il est possible d'appliquer le principe d'inertie à ce système.

Cela signifie que la somme des forces vectorielles exercées sur la goutte est nulle.

Donc, en appelant [tex]f[/tex] la force de frottements et en observant les sens des vecteurs, on obtient :

[tex]{P_{goutte}-\Pi_{goutte}-f=0[/tex]

soit :

[tex]f=P_{goutte}-\Pi_{goutte}[/tex]

[tex]f=4,9\times 10^{-4}-4,5\times 10^{-6}\\f=4,9\times 10^{-4} \ N[/tex]

On constate que la poussée d'Archimède est négligeable devant les deux autres forces.

En espérant t'avoir aidé.